Insbesondere im Rahmen kurzer intensiver Trainingseinheiten stellt sich nicht selten eine rasche Ermüdung unserer Muskulatur ein, diese Übersäuerung kann durch die Nahrungsergänzung mit Beta Alanin verzögert werden und zeitgleich die Muskelkraft und Muskelausdauer verbessern[1].
In der chemischen Verbindung mit Carnosin sorgt Beta Alanin als elementare Puffersubstanz für Muskelkontraktion und Muskelwachstum.

Der Supplementmarkt bietet mittlerweile eine schier unübersichtliche Flut von Produkten, die die Muskelkraft steigern und die Optik in neue Höhen treiben sollen, jedoch liegen nur für wenige Nahrungsergänzungsmittel im Sportbereich aussagekräftige Studien und/oder Belege vor.
Seit längerem wird Beta-Alanin als ein neuer heißer Kandidat für die Liste der bewiesenermaßen wirksamen Supplements gehandelt.
Es soll die Kraftausdauer steigern und somit für mehr Wiederholungen sorgen können, was sich im Bodybuilding natürlich als eklatante Verbesserung erweisen würde.

Informationen rund um Beta Alanin Beta Alanin

Ursprung und wissenschaftliche Hintergründe

Zuerst ein kurzer Exkurs in die chemischen Hintergründe des Beta Alanins.
Beta Alanin ist eine nicht-proteinogene Aminosäure und wird im Körper zusammen mit der semi-essentiellen Aminosäure Histidin durch das Enzym Carnosin-Synthetase mit Hilfe von ATP zu Carnosin.
Chemisch sieht die Reaktion so aus[1]:

Diese Reaktion findet im Menschen wie auch im Tier statt, was Fleisch zur einzigen Quelle für Beta Alanin macht und somit einen potentiellen Mangel in Vegetariern und Veganern vermuten lässt.
Vor allem zeigt uns diese Reaktion eines: Dadurch, dass die Aminosäure L-Histidin hauptsächlich in Getreideprodukten enthalten ist, tritt bei der Versorgung auch bei Vegetariern/Veganern kein Mangel auf, sie ist normalerweise immer in großer, ausreichender Menge im Körper vorhanden.
Somit stellt die Menge an zugeführtem Beta-Alanin den limitierenden Faktor für die Carnosin-Synthese im Körper dar, was auch durch Studien belegt wurde[2][3].

Diese Tatsache würde klar für eine Supplementation mit Beta-Alanin sprechen. Allerdings stellt sich ebenfalls die Frage, warum nicht direkt mit Carnosin supplementiert werden kann, um sich den Umweg über die Synthese zu sparen.
Diese Frage ist schnell damit beantwortet, dass der menschliche Körper über ein Enzym namens Carnosinase im Blut sowie verschiedenen Geweben verfügt, welches oral zugeführtes Carnosin schon in seine Bestandteile zerlegt, bevor es überhaupt seine Wirkung im Muskel entfalten kann.
Da es im menschlichen Skelettmuskel keine Carnosinase gibt, kann das synthetisierte Carnosin dort seine Wirkung entfalten.

Prinzipiell wirkt Carnosin auf zwei Arten:

• Es besitzt eine Pufferwirkung, trägt also zur pH-Stabilisierung im Muskel bei Anstrengung bei[4]
• Es wirkt als Radikalfänger[5]

Welchen Effekt haben diese beiden Eigenschaften auf den Sportler?

Beta Alanin – Die Puffersubstanz für den Kraftsportler

Sehen wir uns zuerst die Eigenschaft des Beta-Alanins für die Produktion des Carnosins für die Pufferwirkung an:
Wenn der Muskel harter Arbeit ausgesetzt ist, verbraucht er Sauerstoff, um Zucker im Muskel aus dem gespeicherten Glykogen in ATP (Adenosintriphosphat, Energiewährung des Körpers) umzuwandeln. Solange noch ausreichend Sauerstoff im Muskel vorhanden ist findet die Energiegewinnung erst durch Verbrauch von Kreatinphosphat statt, um dann durch die aerobe Glykolyse, also den Abbau von Glukose zu ATP abgelöst zu werden.

Dabei wird Glukose nach mehreren enzymatischen Schritten zu Pyruvat (Brenztraubensäure) um dann zu Acetyl-CoA umgesetzt zu werden, welches in Zitratzyklus und Atmungskette weiter zu Energie in Form zu ATP verstoffwechselt wird.
Sobald allerdings zu wenig Sauerstoff im Muskel ist, was rasch nach intensiver Kraftanstrengung passiert, schaltet der Körper auf die sogenannte anaerobe-laktazide Energiegewinnung um.
Das heißt, dass er Glucose nun nicht  mehr zu Pyruvat und danach zu Acetyl-CoA umgewandelt werden kann, sondern dass das Pyruvat zu Laktat (Milchsäure) dehydrogeniert wird und nicht mehr in Zitratzyklus und Atmungskette eingespeist werden kann und somit kein ATP mehr generiert werden kann.

Zum Vergleich:
Der aerobe Glukose-Abbau bringt dem Körper 16x mehr Energie als der anaerobe Abbau.
Wie es der Name „Milchsäure“/Laktat vermuten lässt, steigt mit ihrem Gehalt der Säurepegel im Muskel, das heißt der pH-Wert sinkt.
Gleichzeitig steigt übrigens auch der Gehalt an Protonen im Muskel, was ebenfalls einen steigenden Säuregehalt bedeutet. Diese komplexen Vorgänge spürt der Athlet als Brennen im Muskel.
Nun macht es Sinn, dass man dieses Brennen möglichst lange hinauszögern will, da es oft den limitierenden Faktor für die Kraftleistung im Training darstellt.

Jetzt kommt das Beta Alanin ins Spiel:
Da es die Menge an Carnosin im Muskel steigern kann, welches als Puffer im Muskel wirkt, kann es das Muskelbrennen herauszögern.
Wie genau dabei der biochemische Prozess abläuft muss an dieser Stelle nicht erklärt werden, nur so viel, dass Carnosin genau wie der anorganische Phosphatpuffer und der Hydrogencarbonatpuffer im Blut und somit im Körper vor starker Säureakkumulation schützt.
Allerdings sei an dieser Stelle erwähnt, dass Carnosin lediglich 7% der gesamten Pufferkapazität ausmacht, somit also nicht den Großteil der muskulären Pufferung ausmacht, so wie es gerne von diversen Supplementherstellern dargestellt wird[6].

Beta Alanin – Wirkung als Radikalfänger

Wie bereits erwähnt besteht die zweite Eigenschaft des Carnosins aus der Fähigkeit als Radikalfänger. Bei muskulärer Anstrengung kommt es zur Bildung Reaktiver Sauerstoffspezies (ROS), in den populären Medien auch gerne als „freie Radikale“ bezeichnet[7].
Diese tragen zu mehreren physiologischen Fehlfunktionen bei, für Sportler besonders interessant ist dabei die Verstärkung der Muskelermüdung und kleinere Muskelschädigungen[8][9].
Die Supplementierung mit Beta-Alanin kann unter Carnosinbildung als Radikalfänger wirksam werden und so die genannten Einschränkungen unter Umständen verringern[10].

Beta Alanin – Auswirkungen auf die Leistungsfähigkeit

Nachdem die Funktionen des Beta-Alanins beziehungsweise des daraus hervorgehenden Carnosins erläutert wurden, ist es natürlich wichtig, wie es in der Konsequenz für den Sportler wirkt.
Mehrere Studien haben zeigen können, dass eine Supplementierung mit Beta Alanin tatsächlich positive Auswirkungen auf die Leistungsfähigkeit von Athleten haben kann.
Studien haben gezeigt, dass sowohl eine höhere Wiederholungszahl erreicht werden konnte als die Vergleichsgruppe ohne Beta-Alanin, als auch ein geringeres subjektives Ermüdungsgefühl der Athleten[12][13].
Dies gilt besonders für den anaeroben Belastungsbereich, also durchaus auch für Krafttraining mit Gewichten, allerdings profitieren genauso Sprinter und andere kurzzeitig stark belastete Sportler von der Supplementierung mit Beta Alanin.

Beta Alanin – Wie unbedenklich ist die Supplementierung für Kraftsportler

Jeder, der schon einmal Beta-Alanin konsumiert hat, kennt das Gefühl des Kribbelns, das besonders im Kopf- und Nackenbereich auftritt, teilweise auch bis in die Hände geht.
Dieses Phänomen wird in der Medizin als „Parästhesie“ bezeichnet, also eine sensorische Beeinträchtigung in der Haut.
Bis jetzt gibt es allerdings keinerlei Anzeichen, dass dieses Kribbeln in irgendeiner Art und Weise schädlich sein könnte, auch andere negative Effekte wurden nicht nachgewiesen[19].

Wie sollte Beta Alanin eingenommen werden?

Studien legen eine Einnahme von 4-6 g Beta-Alanin pro Tag nahe, am besten in zwei gleiche Portionen vormittags und nachmittags aufgeteilt[14].
Die Einnahme sollte am besten mindestens über 4 Wochen erfolgen, um eine Steigerung des Carnosins im Muskel um bis zu 60% zu erreichen[15].
Eine vor kurzem erschienene Meta-Analyse verschiedener Studien zum Thema Beta-Alanin legt eine durchschnittliche Gesamtmenge von 179g Beta Alanin mit maximal 6g pro Tag nahe, um eine mediane Leistungssteigerung von 2,85% zu erreichen[16].
Als empfehlenswert hat sich auch eine Einnahme des Beta-Alanins zu einer Mahlzeit erwiesen, um die Aufnahme zu verbessern[17].

Wie eingangs schon erwähnt macht die Supplementation mit Beta-Alanin besonders für Vegetarier und Veganer Sinn oder generell Bevölkerungsgruppen mit geringem Eiweißkonsum, da Fleisch eine Hauptquelle für Beta Alanin darstellt.
Wenn Beta-Alanin abgesetzt wird, dauert es zwischen 6 bis 15 Wochen um auf den Carnosin-Ausgangswert zurück zu gelangen[18].
Studien fanden außerdem heraus, dass sich die Kombination von Beta-Alanin mit Kreatin in Dauereinnahme ebenfalls als günstig erweisen kann[20].

Fazit zur Supplementierung von Beta Alanin

Abschließend lässt sich sagen, dass die Supplementation mit Beta-Alanin für Athleten durchaus Sinn machen kann, wenn sie konsequent über mehrere Wochen erfolgt.
Der positive Effekt auf die Kraft(ausdauer) führt zu gesteigerter Trainingsleistung und in Konsequenz, in Kombination mit der korrekten Ernährungsweise zu gesteigertem Muskelwachstum.

In diesem Sinne:
Bleib fit – mit Plan!

Quellenangaben:

• Carnosinases, Their Substrates and Diseases [1]
• The absorption of orally supplied beta-alanine and its effect on muscle carnosine synthesis in human vastus lateralis [2]
• Influence of oral beta-alanine and L-histidine supplementation on the carnosine content of the gluteus medius [3]
• 1H nuclear magnetic resonance studies of histidine-containing di- and tripeptides. Estimation of the effects of charged groups on the pKa value of the imidazole ring [4]
• Effect of carnosine and its components on free-radical reactions [5]
• Carnosine and anserine concentrations in the quadriceps femoris muscle of healthy humans [6]
• Exercise-induced oxidative stress cellular mechanisms and impact on muscle force production [7]
• A potential role for free radical-mediated skeletal muscle soreness in the pathophysiology of acute mountain sickness [8]
• Effect of training on antioxidant capacity, tissue damage, and endurance of adult male rats [9]
• Effect of carnosine and its components on free-radical reactions [10]
• Important role of muscle carnosine in rowing performance [11]
• Effect of beta-alanine supplementation on muscle carnosine concentrations and exercise performance [12]
• Short-duration beta-alanine supplementation increases training volume and reduces subjective feelings of fatigue in college football players [13]
• Carnosine loading and washout in human skeletal muscles [14]
• Effect of two β-alanine dosing protocols on muscle carnosine synthesis and washout [15]
• Effects of β-alanine supplementation on exercise performance: a meta-analysis [16]
• Meal and beta-alanine coingestion enhances muscle carnosine loading [17]
• Carnosine loading and washout in human skeletal muscles [18]
• An Evaluation of Interindividual Responses to the Orally Administered Neurotransmitter β -Alanine [19]
• Effects of twenty-eight days of beta-alanine and creatine monohydrate supplementation on the physical working capacity at neuromuscular fatigue threshold [20]